Vol 1 - Numéro 2

Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie

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L’objectif de ce travail est d’améliorer les connaissances sur la caractérisation thermo-physique des murs opaques en comparant trois méthodes numériques sur un mur expérimental en maçonnerie de brique. La démarche développée ici consiste à effectuer une identification paramétrique des propriétés thermophysiques du mur considéré (à savoir la conductivité thermique λ et la capacité thermique ρ.cp), en comparant et en minimisant la différence entre les résultats des tests expérimentaux et ceux résultant du modèle numérique. Le dispositif expérimental est constitué d’un caisson thermique à ambiance contrôlée traversé par un radiateur à bain thermostatique placé du côté opposé au mur. Le mur expérimental est un mur massif en brique (6 cm × 11 cm × 22 cm) avec des joints de mortier d’une épaisseur totale de 34 cm. Il constitue l’une des quatre faces latérales du caisson. Trois différentes méthodes ont été examinées : la méthode analytique utilisant la matrice de transfert de chaleur, la méthode des éléments finis utilisant le logiciel COMSOL® multiphysics, et la méthode du modèle de noeud d’air de zone (Air node zone) utilisant le Type 56 du logiciel TRNSYS®. Les résultats obtenus sont satisfaisants pour la conductivité thermique λ et pour la capacité thermique ρ.cp pour les trois méthodes étudiées.

Ce papier s’intéresse aux modèles utilisés dans les études de performances des systèmes de conversion de l’énergie. Ces modèles sont définis vis-à-vis de la présence ou non des irréversibilités internes ou/et externes. On en distingue alors quatre types soient le réversible (de Carnot), l’endoréversible, l’exoréversible et l’irréversible. Ce recueil présente les caractéristiques de chaque modèle et de ses applications possibles. Une attention particulière est portée sur le modèle endoréversible qui, relié à la méthode de décomposition hiérarchisée du système, pourra bien donner des résultats très satisfaisants quant aux études conceptuelles et opérationnelles avec une computation aisée. Le modèle irréversible reste toujours un modèle approché vu qu’on ne peut modéliser toutes les irréversibilités dans une même formulation ; ce qui a contraint les chercheurs à prévoir des relations empiriques pour ce type de modèle. Ce recueil, avec les exemples traités, sera une base aux chercheurs dans laquelle ils peuvent avoir des idées regroupées sur les modèles d’investigation des performances des systèmes énergétiques et environnementaux.

Le bio-printing issu des technologies de fabrication additive se développe en termes de recherches scientifiques parce qu’avec cette technologie récente il y aurait possibilité, avec des cellules souches des personnes atteintes de maladies graves, de recréer un jour des organes déficients sans qu’existent des rejets de la part des patients malades puisque ces organes seraient recréés à partir de cellules saines compatibles. Ce que l’on observe c’est une augmentation quasi-exponentielle du volume des publications expérimentales alors que la modélisation des processus de croissance et de différenciation cellulaire reste peu explorée. Pour autant, le bio-printing nécessite la convergence de nombreuses disciplines scientifiques, ce qui impose une réflexion épistémologique visant la fabrication robuste d’organes. Faute de la possibilité de rencontre entre spécialistes scientifiques concernés, la modélisation mathématique permet de tenter de trouver de possibles chemins existant entre extraction de cellules saines d’un patient et réalisation potentielle d’un tissu, voire d’un organe. Le but de ce travail est d’illustrer cette potentialité permettant de savoir quelles questions poser aux biologistes pour avancer sur ce sujet (en particulier), mais également de connaître les limites de ce type d’exercice.